JPH11284259A

JPH11284259A - パルスレーザ装置

Info

Publication number: JPH11284259A
Application number: JP8538198A
Authority: JP
Inventors: Sueo Ando; 末雄安藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザガスの流速を最適に設定及び制御する
ことができるパルスレーザ装置を提供する。【解決手段】放電空間を通過するレーザガスの流速
（Ｖ）とパルス繰り返し数（ＰＰＳ）と放電幅（Ｗ）及
び主電極と予備電離用電極の中心間距離（Ｌ）の関係
が、（１）式乃至（３）式を満足するように、レーザガ
スの流速（Ｖ）を制御する。【数１６】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば炭酸ガス、
エキシマレーザ等のパルスレーザ装置に係り、特に、放
電空間におけるレーザガスの流速を制御することによ
り、放電の安定性を損なわず、レーザ加工上必要なパル
ス繰り返し数を選定し、また、適宜調整することができ
るパルスレーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】炭酸ガス、エキシマレーザ等の短パルス
レーザ光を発生させるパルスレーザ装置は、金属の各種
加工を始めとして、同位体分離、半導体プロセス加工、
表面改質等、多くの用途に実用化されてきている。この
種のパルスレーザ装置では、多くの用途で実用化するた
めに、高品質で安定したレーザ光を供給することが不可
欠であり、また、安価で高い信頼性が要求されている。

【０００３】一般に、高品質で安定したレーザ光を供給
するためには、放電空間において予備電離放電と主放電
のパルス放電を行う際に、放電空間を通過するレーザガ
スの流速を一定以上の流速に保つ必要がある。このた
め、レーザガスを循環させるために用いられる送風機
は、インバータ駆動用モータに接続され、必要な回転数
（Ｎ）でレーザガスを循環させている。

【０００４】図４は、この種のパルスレーザ装置の全体
構成を模式的に示す断面図である。すなわち、この種の
パルスレーザ装置は、レーザチャンバー１の内部に、予
備電離放電及び主放電が行われる放電部２、レーザガス
５を循環させるための送風機３及びレーザガス５を冷却
するためのガスクーラー４が収納されている。また、レ
ーザチャンバー１の内部には、大気圧以上の圧力でレー
ザガス５が封入されている。

【０００５】さらに、前記送風機３はカップリング６を
介して、レーザチャンバー１の外部に設けられたモータ
７と連結され、電源部１０との間に設けられたインバー
タ８と制御部９によって、モータ７と送風機３を必要な
回転数（Ｎ）で回転させるように構成されている。そし
て、モータ７と送風機３を回転させることによってレー
ザガス５を循環させ、このレーザガス５を放電部２の放
電空間に一定以上の流速で通過させるように構成されて
いる。

【０００６】また、図５は放電部の構成を模式的に示す
断面図である。すなわち、放電部２は、前記送風機３の
回転によって循環するレーザガス５の流れ方向（図中、
矢印方向）と放電方向（図中、上下方向）が直交するよ
うに、放電空間を挟んで主電極２ａ，２ｂが対向配置さ
れ、さらに、主電極２ａ，２ｂの両側面には、放電空間
を挟んで対向するように予備電離用のピン状電極２ｃ，
２ｄが配置されている。このように構成された放電部２
においては、電源部１０から立ち上がりの早い急峻で高
電圧のパルス電圧が印加されると、放電空間を一定以上
の流速で通過するレーザガス５が励起され、予備電離放
電に続いて主放電のパルス放電が発生する。

【０００７】図６は、パルス放電時の放電空間における
レーザガス５の通過距離（Ｌｉ）と放電幅（Ｗ）の関係
を示す図である。ここで、パルス放電を安定的に行うた
めには、上述したように放電空間を通過するときのレー
ザガス５には、一定以上の流速（Ｖ）が必要となる。そ
の理由は、放電空間を通過するレーザガス５が放電励起
されることによってミクロ的に成分が分解され、この分
解されたレーザガス５が次のパルス放電時に放電空間に
滞在していると、アーク放電に至り、放電が不安定とな
るためである。すなわち、レーザガス５の循環に必要な
一定以上の流速（Ｖ）とは、放電励起されたレーザガス
５が、次のパルス放電時には放電空間に滞在しないで、
放電空間を通過完了するだけの流速があればよいとされ
ている。

【０００８】一般的に、放電空間を通過するときのレー
ザガス５の流速（Ｖ）は、次のパルス放電までの間に、
放電幅（Ｗ）の２倍程度以上の距離を通過するように決
め、下式（６）で求めることができる。

【０００９】

【数３】Ｖ＝ＣＲ×Ｗ×ＰＰＳ …（６）Ｗ：放電幅ＰＰＳ：パルス繰り返し数ＣＲ：クリアランスレシオここで、ＣＲ（クリアランスレシオ）とは、次のパルス
放電までに放電空間を通過するレーザガス５の通過距離
（Ｌｉ）と放電幅（Ｗ）の割合を表すものであり、上述
したように、放電幅（Ｗ）の２倍程度以上とするのが一
般的である。また、上式（６）によって放電空間を通過
するときのレーザガス５の流速（Ｖ）が求まると、放電
空間の長さと主電極間のギャップ寸法からレーザガス５
の循環量（Ｑ）を求めることができ、さらに、送風機３
の性能から、モータ７及び送風機３の回転数（Ｎ）を設
定することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
のパルスレーザ装置では、安定的なパルス放電を得るた
めに、主電極２ａ，２ｂの主放電によってミクロ的に成
分が分解されたレーザガス５を、次のパルス放電までの
間に放電空間を完全に通過させることができるように、
レーザガス５の流速（Ｖ）を制御することにより、次の
パルス放電時には放電空間をフレッシュなレーザガス５
で満たし、このフレッシュなレーザガス５を放電励起す
るように構成されている。

【００１１】しかしながら、上述したように、パルスレ
ーザ装置では、主電極２ａ，２ｂの両側面に配置された
予備電離用のピン状電極２ｃ，２ｄによって、主放電に
先だって予備電離放電が行われるが、この予備電離放電
によっても主放電と同様にレーザガス５の成分がミクロ
的に分解される。特に、主電極２ａ，２ｂの上流側に配
設されたピン状電極２ｃ，２ｄの予備電離放電によって
分解されたレーザガス５が、次のパルス放電時に放電空
間に滞在していると、上述したと同様にアーク放電に至
り、放電が不安定となる。

【００１２】すなわち、従来は、上記（６）式に基づい
て放電空間を通過するレーザガス５の流速（Ｖ）を求め
ているが、パルス繰り返し数（ＰＰＳ）、主電極２ａ，
２ｂとピン状電極２ｃ，２ｄの中心間距離（Ｌ）及びＣ
Ｒの関係によっては、主電極２ａ，２ｂの上流側に配設
されたピン状電極２ｃ，２ｄにおける予備電離放電によ
って分解されたレーザガス５が、次のパルス放電時に放
電空間に滞在する可能性がある。

【００１３】例えば、図７に示したように、パルス繰り返し数ＰＰＳ＝２００主電極とピン状電極の中心間距離Ｌ＝６０ｍｍ主電極による放電幅Ｗ＝２５ｍｍＣＲ（クリアランスレシオ）ＣＲ＝２と仮定すると、ピン状電極中心から放電幅（Ｗ）の両端
部までの距離Ｌａ，Ｌｂは、

【数４】Ｌａ＝Ｌ−Ｗ／２＝６０−２５／２＝４７．５ｍｍＬｂ＝Ｌ＋Ｗ／２＝６０＋２５／２＝７２．５ｍｍとなる。また、放電空間におけるレーザガスの流速Ｖ
は、（６）式より、

【数５】１パルス放電当たりのピン状電極中心からのレーザガス
の通過距離Ｌ₁は、

【数６】Ｌ１＝Ｖ／ＰＰＳ＝１００００／２００＝５０ｍｍとなる。

【００１４】従って、Ｌａ＜Ｌ₁＜Ｌｂとなり、主電極
２ａ，２ｂの上流側に配設されたピン状電極２ｃ，２ｄ
における予備電離放電によって分解されたレーザガス５
は、次のパルス放電時に放電空間に滞在することにな
る。その結果、放電部においてアーク放電が発生し、主
電極２ａ，２ｂによる主放電が不安定になるという問題
があった。

【００１５】一方、パルスレーザ装置のパルス繰り返し
数（ＰＰＳ）、あるいは、放電空間におけるレーザガス
５の流速（Ｖ）等は、一定のレーザ加工条件を考慮して
設定されている。しかしながら、レーザ加工するとき、
加工条件を変化させて加工する場合が想定される。

【００１６】この場合、パルス繰り返し数（ＰＰＳ）あ
るいはレーザガス５の流速（Ｖ）をレーザ加工条件に合
わせて変更する必要があるが、レーザガス５の流速
（Ｖ）の調整変更は、上述した放電の安定性に大きく影
響するため、非常に困難であった。また、レーザガス５
の循環量（Ｑ）と送風機３の回転数（Ｎ）は比例関係と
なるため、レーザガス５の流速（Ｖ）の調整変更は、送
風機３とモータ７の回転数（Ｎ）を変更することにより
行う。しかし、送風機３とモータ７の回転数の変更は、
パルスレーザ装置の放電を停止して行うため、加工効率
が悪くなっていた。

【００１７】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解決するために提案されたもので、その第１の目的
は、放電空間を通過するレーザガスの流速を最適に設定
及び制御することができ、常に安定した放電を得ること
ができるパルスレーザ装置を提供することにある。ま
た、第２の目的は、放電の安定性を損なうことなく、パ
ルス繰り返し数及びレーザガスの流速の変更を、放電を
停止せずに行うことができる高効率のパルスレーザ装置
を提供することにある。さらに、第３の目的は、レーザ
加工条件を変更する際の時間的効率の向上を図ったパル
スレーザ装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、放電空間を挟んで対向配
置された主電極と、前記主電極の両側面に前記放電空間
を挟んで対向配置された予備電離用電極により放電部を
形成し、送風機によって前記放電部にレーザガスを供給
し、このレーザガスを励起することによりレーザを発生
させるパルスレーザ装置において、放電空間を通過する
レーザガスの流速（Ｖ）とパルス繰り返し数（ＰＰＳ）
と放電幅（Ｗ）及び主電極と予備電離用電極の中心間距
離（Ｌ）の関係が、（１）式乃至（３）式を満足するよ
うに、レーザガスの流速（Ｖ）を制御するように構成し
たことを特徴とするものである。

【数７】上記のような構成を有する請求項１に記載のパルスレー
ザ装置によれば、主放電と予備電離放電によってミクロ
的に成分が分解されたレーザガスが、次のパルス放電時
には放電空間に存在しないので、常に安定した放電を得
ることができる。

【００１９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のパルスレーザ装置において、前記主電極と予備電離用
電極の中心間距離（Ｌ）と放電幅（Ｗ）との関係につい
て（４）式が成り立つ場合、放電空間を通過するレーザ
ガスの流速（Ｖ）とパルス繰り返し数（ＰＰＳ）と放電
幅（Ｗ）及び主電極と予備電離用電極の中心間距離
（Ｌ）の関係が（５）式を満足するように、レーザガス
の流速（Ｖ）を制御するように構成したことを特徴とす
るものである。

【数８】上記のような構成を有する請求項２に記載のパルスレー
ザ装置によれば、請求項１に記載のパルスレーザ装置の
作用・効果に加え、上流側の予備電離放電によって成分
が分解されたレーザガスの通過距離を、適切に制御する
ことができる。

【００２０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のパルスレーザ装置において、レーザガスの流速（Ｖ）
とパルス繰り返し数（ＰＰＳ）と放電幅（Ｗ）及び主電
極と予備電離用電極の中心間距離（Ｌ）の関係が（５）
式の範囲内となるようにレーザガスの流速（Ｖ）を制御
するとき、ｎ₁は最大値を選択するように構成したこと
を特徴とするものである。上記のような構成を有する請
求項３に記載のパルスレーザ装置によれば、請求項２に
記載のパルスレーザ装置の作用・効果に加え、予備電離
放電によって成分が分解されたレーザガスの通過距離の
最適値を求めることができるため、放電空間におけるレ
ーザガスの流速（Ｖ）を、放電の安定性を損なうことな
く最小値とすることができる。

【００２１】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
のパルスレーザ装置において、前記前記（１）式乃至
（３）式に基づいて、パルス繰り返し数（ＰＰＳ）に対
応した適正なレーザガスの流速（Ｖ）を演算し、前記送
風機の回転数（Ｎ）を制御することにより、前記レーザ
ガスの流速（Ｖ）を制御するように構成したことを特徴
とするものである。また、請求項５に記載の発明は、請
求項２に記載のパルスレーザ装置において、前記（４）
式が成り立つ場合、前記（５）式に基づいて、パルス繰
り返し数（ＰＰＳ）に対応した適正なレーザガスの流速
（Ｖ）を演算し、前記送風機の回転数（Ｎ）を制御する
ことにより、前記レーザガスの流速（Ｖ）を制御するよ
うに構成したことを特徴とするものである。上記のよう
な構成を有する請求項４又は請求項５に記載の発明によ
れば、変更したいパルス繰り返し数に対応して、送風機
の回転数を簡単に制御することができ、さらに、レーザ
ガスの流速（Ｖ）を制御することができる。

【００２２】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請
求項５のいずれか一に記載のパルスレーザ装置におい
て、パルス繰り返し数（ＰＰＳ）を放電中に変更する場
合、パルス繰り返し数（ＰＰＳ）に対応したレーザガス
の流速（Ｖ）が適正な数値になるまで、レーザ発振を停
止するように構成したことを特徴とするものである。上
記のような構成を有する請求項６に記載の発明によれ
ば、パルス繰り返し数（ＰＰＳ）及びレーザガスの流速
（Ｖ）の変更を、放電を停止せずにレーザ発振のみ停止
した状態で行うことができるため、レーザ加工条件を変
更する場合の時間的効率が大幅に向上する。

【００２３】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
のパルスレーザ装置において、パルス繰り返し数（ＰＰ
Ｓ）を放電中に変更する場合、前記送風機駆動用のモー
タの回転周波数（ｆ）をモニターすることにより、パル
ス繰り返し数（ＰＰＳ）に対応したレーザガスの流速
（Ｖ）が適正な数値になっていることを判断して、前記
レーザ発振の停止状態を解除するように構成したことを
特徴とするものである。上記のような構成を有する請求
項７に記載の発明によれば、パルス繰り返し数及びレー
ザガスの流速の変更に伴うレーザ発振停止解除を、送風
機の回転周波数をモニターして即座に判断するため、レ
ーザ加工条件を変更する場合の時間的効率が大幅に向上
する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るパルスレーザ
装置の一つの実施形態について、図面を参照して具体的
に説明する。なお、図４乃至図７に示した従来型と同一
の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

【００２５】なお、図１は、本発明のパルスレーザ装置
の一実施形態におけるパルス放電時の放電空間における
レーザガス５の通過距離（Ｌｉ）を示す図であり、図２
は、放電空間におけるレーザガス５の流速（Ｖ）と送風
機３の回転周波数（ｆ）の関係を示すグラフであり、ま
た、図３は、パルス繰り返し数（ＰＰＳ）と放電空間に
おけるレーザガス５の通過距離（Ｌｉ）と送風機３の回
転周波数（ｆ）の関係を示すグラフである。

【００２６】まず、図１において、主電極２ａ，２ｂの
上流側に配設されたピン状電極２ｃ，２ｄにおける予備
電離放電によって分解されたレーザガス５（点Ａ）が、
次のパルス放電時に放電空間に滞在しないように、レー
ザガス５の流速（Ｖ）を設定する。

【００２７】すなわち、従来から用いられている（６）
式において、

【数９】Ｖ＝ＣＲ×Ｗ×ＰＰＳ …（６）（Ｖ／ＰＰＳ）＝ＣＲ×Ｗここで、上述したように、ＣＲ≧２であるから、

【数１０】Ｌｉ＝（Ｖ／ＰＰＳ）≧２Ｗ …（１）また、図１より、次回のパルス放電までのレーザガス５
の通過距離（Ｌｉ）及びその整数倍が、放電空間に含ま
れないようにする必要がある。すなわち、

【数１１】上記（１）式乃至（３）式を満足するようにレーザガス
の流速（Ｖ）を制御することにより、主放電及び予備電
離放電によってミクロ的に成分が分解されたレーザガス
が、次のパルス放電時に放電空間に滞在することを防止
できるので、常に安定した放電を得ることができる。

【００２８】続いて、放電幅（Ｗ）とピン状電極と主電
極の中心間距離（Ｌ）の関係で、以下に示す（４）式が
成り立つ場合、レーザガスの流速（Ｖ）、パルス繰り返
し数（ＰＰＳ）、放電幅（Ｗ）及び主電極とピン状電極
の中心間距離（Ｌ）の関係を、上記（１）式乃至（３）
式を満足させると共に、（５）式の範囲内となるように
レーザガスの流速（Ｖ）を制御する。

【００２９】

【数１２】このとき、（５）式において、ｎ₁は最大値とする。

【００３０】例えば、パルス繰り返し数ＰＰＳ＝２００主電極とピン状電極の中心間距離Ｌ＝６０ｍｍ主電極による放電幅Ｗ＝２０ｍｍＣＲ（クリアランスレシオ）ＣＲ＝２．４と仮定すると、ピン状電極中心から放電幅端部までの距
離Ｌａ，Ｌｂは、

【数１３】Ｌａ＝Ｌ−Ｗ／２＝６０−２０／２＝５０ｍｍＬｂ＝Ｌ＋Ｗ／２＝６０＋２０／２＝７０ｍｍとなる。

【００３１】また、放電空間におけるレーザガスの流速
（Ｖ）は、（６）式から、

【数１４】１パルス放電当たりのピン状電極中心からのレーザガス
の通過距離Ｌ１は、

【数１５】Ｌ₁＝Ｖ／ＰＰＳ＝９６００／２００＝４８ｍｍとなる。

【００３２】以上から、Ｌ₁＜Ｌａとなり、ピン状電極
２ｃ，２ｄにおける予備電離放電によって成分が分解さ
れたレーザガス５は、次回以降のパルス放電時には放電
空間に存在しないことになる。

【００３３】これを、上述の（１）式から（５）式に当
てはめてみると、１パルス放電当たりのレーザガス５の
通過距離Ｌ₁（＝Ｖ／ＰＰＳ）は、（１）式乃至（３）
式を満足し、また、（４）式及び（５）式を満足する。
つまり、図１に示すように、放電空間を通過するレーザ
ガス５の流速（Ｖ）を適切に設定することで、主放電及
び予備電離放電によってミクロ的に成分が分解されたレ
ーザガス５が、次回以降のパルス放電時に放電空間に滞
在することなく、常にフレッシュなレーザガス５が放電
励起されることになる。

【００３４】このとき、放電空間におけるレーザガス５
の流速（Ｖ）の設定及び制御は、前記制御部９により、
パルス繰り返し数（ＰＰＳ）に対応して、上式（１）か
ら（５）を演算して適正値が求められる。また、レーザ
ガス５の流速（Ｖ）は、図２に示すように、送風機３の
特性から、その回転周波数（ｆ）と比例関係にあるた
め、インバータ駆動用モータ７の回転数（Ｎ）を変更
し、送風機３の循環量（Ｑ）を設定及び制御すればよ
い。

【００３５】さらに、レーザ加工条件を変更する場合、
パルス繰り返し数（ＰＰＳ）及びそのときのレーザガス
５の流速（Ｖ）の最適値の設定及び制御は、上述したよ
うにインバータ駆動用モータ７の回転数（Ｎ）を変更す
るだけでよいため、パルスレーザ装置の放電を停止する
必要はなく、レーザ発振のみ停止すればよい。ここで、
放電空間を通過するレーザガス５の流速（Ｖ）は、上述
したように送風機３の回転周波数（ｆ）と比例関係にあ
るため、レーザ発振停止解除のタイミングは、制御部９
により送風機３の回転周波数（ｆ）をモニターすること
で、レーザガス５の流速（Ｖ）が最適値となったことを
判断し、レーザ発振停止を解除するように構成すること
ができる。その結果、レーザ加工条件を変更する場合の
時間的効率が大幅に向上する。

【００３６】ここで、上述した放電空間におけるレーザ
ガス５の１パルス当たりの通過距離と送風機３の回転周
波数（ｆ）の関係は、図３に示すようになる。すなわ
ち、上記の（１）式〜（５）式に基づいて設定及び制御
されたレーザガス５の流速（Ｖ）は、図３に示す“Ａ”
及び“Ｂ”の範囲となり、中でも最適値である“Ａ”の
範囲に設定及び制御されることになる。

【００３７】なお、レーザガス５の流速（Ｖ）を図３に
示す“Ｂ”の範囲とすると、送風機３による送風量が大
幅に増大し、パルスレーザ装置の大型化を招くことにな
るため、図３に示す“Ａ”の範囲が望ましい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放電空間を通過するレーザガスの流速を最適に設定及び
制御することができ、常に安定した放電を得ることがで
きるパルスレーザ装置を提供することができる。また、
放電の安定性を損なうことなく、パルス繰り返し数及び
レーザガスの流速の変更を、放電を停止せずに行うこと
ができる高効率のパルスレーザ装置を提供することがで
きる。さらに、レーザ加工条件を変更する際の時間的効
率の向上を図ったパルスレーザ装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパルスレーザ装置の一実施形態におけ
るパルス放電時の放電空間におけるレーザガスの通過距
離（Ｌｉ）を示す図

【図２】放電空間におけるレーザガスの流速（Ｖ）と送
風機の回転周波数（ｆ）の関係を示すグラフ

【図３】パルス繰り返し数（ＰＰＳ）と放電空間におけ
るレーザガスの通過距離（Ｌｉ）と送風機の回転周波数
（ｆ）の関係を示すグラフ

【図４】従来のパルスレーザ装置の全体構成を模式的に
示す断面図

【図５】従来のパルスレーザ装置の放電部を模式的に示
す断面図

【図６】従来のパルスレーザ装置におけるパルス放電時
の放電空間におけるレーザガスの通過距離（Ｌｉ）と放
電幅（Ｗ）の関係を示す図

【図７】従来のパルスレーザ装置におけるパルス放電時
の放電空間において、予備電離放電によって分解された
レーザガスの通過距離（Ｌ₁）と放電幅（Ｗ）の関係を
示す図

【符号の説明】

１…レーザチャンバー２…放電部３…送風機４…ガスクーラー５…レーザガス６…カップリング７…モータ８…インバータ９…制御部１０…電源部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電空間を挟んで対向配置された主電極
と、前記主電極の両側面に前記放電空間を挟んで対向配
置された予備電離用電極により放電部を形成し、送風機
によって前記放電部にレーザガスを供給し、このレーザ
ガスを励起することによりレーザを発生させるパルスレ
ーザ装置において、放電空間を通過するレーザガスの流速（Ｖ）とパルス繰
り返し数（ＰＰＳ）と放電幅（Ｗ）及び主電極と予備電
離用電極の中心間距離（Ｌ）の関係が、（１）式乃至
（３）式を満足するように、レーザガスの流速（Ｖ）を
制御するように構成したことを特徴とするパルスレーザ
装置。【数１】
【請求項２】前記主電極と予備電離用電極の中心間距
離（Ｌ）と放電幅（Ｗ）との関係について（４）式が成
り立つ場合、放電空間を通過するレーザガスの流速
（Ｖ）とパルス繰り返し数（ＰＰＳ）と放電幅（Ｗ）及
び主電極と予備電離用電極の中心間距離（Ｌ）の関係が
（５）式を満足するように、レーザガスの流速（Ｖ）を
制御するように構成したことを特徴とする請求項１記載
のパルスレーザ装置。【数２】
【請求項３】レーザガスの流速（Ｖ）とパルス繰り返
し数（ＰＰＳ）と放電幅（Ｗ）及び主電極と予備電離用
電極の中心間距離（Ｌ）の関係が（５）式の範囲内とな
るようにレーザガスの流速（Ｖ）を制御するとき、ｎ₁
は最大値を選択するように構成したことを特徴とする請
求項２に記載のパルスレーザ装置。
【請求項４】前記（１）式乃至（３）式に基づいて、
パルス繰り返し数（ＰＰＳ）に対応した適正なレーザガ
スの流速（Ｖ）を演算し、前記送風機の回転数（Ｎ）を
制御することにより、前記レーザガスの流速（Ｖ）を制
御するように構成したことを特徴とする請求項１に記載
のパルスレーザ装置。
【請求項５】前記（４）式が成り立つ場合、前記
（５）式に基づいて、パルス繰り返し数（ＰＰＳ）に対
応した適正なレーザガスの流速（Ｖ）を演算し、前記送
風機の回転数（Ｎ）を制御することにより、前記レーザ
ガスの流速（Ｖ）を制御するように構成したことを特徴
とする請求項２に記載のパルスレーザ装置。
【請求項６】パルス繰り返し数（ＰＰＳ）を放電中に
変更する場合、パルス繰り返し数（ＰＰＳ）に対応した
レーザガスの流速（Ｖ）が適正な数値になるまで、レー
ザ発振を停止するように構成したことを特徴とする請求
項１乃至請求項５のいずれか一に記載のパルスレーザ装
置。
【請求項７】パルス繰り返し数（ＰＰＳ）を放電中に
変更する場合、前記送風機駆動用のモータの回転周波数
（ｆ）をモニターすることにより、パルス繰り返し数
（ＰＰＳ）に対応したレーザガスの流速（Ｖ）が適正な
数値になっていることを判断して、前記レーザ発振の停
止状態を解除するように構成したことを特徴とする請求
項６に記載のパルスレーザ装置。